文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
日照作用下混凝土曲线箱梁温度效应研究
姓名:韩大勇
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:徐艳秋
20090601
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中文摘要摘要:曲线箱形梁桥具有抗扭刚度大、经济性好、外形美观等优点,是高速公路立道、城市高架桥常用的结构型式。随着大跨度曲线箱梁桥的日益增多,对于混凝土曲线箱梁的研究显得越来越重要,由温度引起的内力和变形也成为一个非常重要的研究范畴。研究表明,由温度作用产生的混凝土箱梁的应力和变形直接影响到混凝土结构的安全性、耐久性和适用性【俊1疚亩曰炷燎呦淞喝照兆饔孟温度场的分布、温度应力的计算进行了系统的分析和论述。主要的研究内容和成首先利用有限元模型计算和分析了曲线箱梁在日照作用下竖向温度梯度的分布规律,与实验数据相对比,验证结果的正确性;然后计算由此产生的温度应力和温度变形,通过对其与直线箱梁进行对比和分析,从力学角度分析了混凝土箱和变形的影响。在此基础上,提出了曲线箱梁日照温度变形控制的有关建议。关键词:曲线箱梁;温度场:温度梯度;温度应力;有限单元法果如下:梁日照温度应力的形成机理;详尽地计算和分析了顶板与底板的温差对温度应力分类号:
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独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作学位论文作者签名:年了明确的说明并表示了谢意。签字日期:月日
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致谢本论文的工作是在我的导师徐艳秋副教授的悉心指导下完成的。从论文的选题、资料的查找到论文的写作整个过程都凝聚着导师大量的心血。徐艳秋副教授严谨的治学态度、科学的工作方法以及忘我的工作热情给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来徐艳秋老师对我的关心和指导。徐艳秋老师在学习上对我严格的要求,在生活上对我无微不至的关怀使我感受到了导师的为人品质和道德情操,这将使我终生受益。在此,向导师致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢在研究生学习期间,土建学院桥防所的各位老师在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助,在此向各位老师表示衷心的谢意。在撰写论文期间,桥梁班各位同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的父母,感谢他们对我的养育之恩,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。
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第一章绪论则发生弧段的膨胀或缩短,弧段的半径谋涠残慕腔繁洌唤鲆鹬嵯蛭灰课题背景及意义直梁随着我国交通事业的快速发展,特别是大量高等级公路中立体交叉和城市道路立交的出现,使曲线桥得到了大范围的应用。对于混凝土曲线梁的研究显得越来越重要,由温度引起的内力和变形成为一个非常重要的研究范畴。桥梁中有很多问题都是由温度引起的,温度荷载在弯桥中的不利影响比在直桥中更为显著。图通过简支静定弯梁和直梁在温度变化时的不同反应来简单说明温度荷载对弯梁内力的影响。当温度变化时,直梁只发生轴向的伸缩;而弯梁K匀绻≡竦氖┕な奔洳坏痹斐墒┕そ锥斡胪湓擞状态下温差较大,并且梁的半径较小,梁长较大的话,则梁将产生较大的径向位移。如果将梁进行径向约束,而梁的横向刚度又比较大,将不可避免地产生比较大的横向力,造成结构破坏。弯梁置于自然环境中的混凝土结构,长期经受自然界气温的变化和日照辐射等剧在外表温度急变的情况下,内部温度的变化存在明显的滞后现象,导致每层混凝板只是随着气温缓慢升高,待向阳面壁板表面温度达到最高温度时,由于混凝土热传导性能很差使得箱梁内表面温度比向阳面壁板低得多,而与箱内气温相接近。由此产生的温度变形当被结构的内外约束阻碍时会产生相当大的温差应力。在桥也断蛭灰图卜淞河胫绷旱奈露缺湫伪冉贤烈作用,其表面与内部各点温度随时都在发生变化。由于混凝土的导热系数较小,土所得到或扩散的热量有较大的差异,形成非线性分稚的温度状态。通常在同照作用下,混凝土箱梁的向阳壁板的表面温度因太阳辐射而显著升高,而背阳面壁阧
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国内外研究现状及问题的提出梁结构中特别是在箱形结构中,由于太阳辐射的温差效应产生的应力在某种情况下可与恒、活载产生的应力属同一个数量级,甚至使混凝土结构物发生严重的开夜间降温、寒